JP2932755B2

JP2932755B2 - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JP2932755B2
Application number: JP13254291A
Authority: JP
Inventors: 和司佐藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-06-04
Filing date: 1991-06-04
Publication date: 1999-08-09
Anticipated expiration: 2014-08-09
Also published as: JPH04358308A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気記録再生装置に用い
られる薄膜磁気ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、小径ディスクドライブ（Φ３．５
インチ以下の媒体を有する）に薄膜磁気ヘッドが搭載さ
れるようになってきたが、その再生出力が、周速に比例
する性質から、小型ドライブでは再生出力を向上させる
ために、コイル巻数を増加させる等種々の開発がなされ
ている。

【０００３】図４は従来の薄膜磁気ヘッドの素子部のパ
ターン図であり、図５は図４のＡ−Ａ線断面図であり、
図６は従来のコアパターンの平面図であり、（ａ）はサ
ドルタイプのコア、（ｂ）は別のサドルタイプのコア、
（ｃ）はホームベース形状のコアの平面図であり、図７
は他の従来例の薄膜磁器ヘッドの素子部の断面図であ
る。図４において、１はパーマロイ（Ｎｉ−Ｆｅ合金）
等の磁性薄膜によってできたコア、２は銅等の電気伝導
性薄膜によってできたコイル及び端子、３はレジスト等
の絶縁材料によってできた絶縁層、４は前記絶縁層３の
下層に形成され、銅等の電気伝導性薄膜によってできた
端子、５は前記コイル及び端子２と連結するコイル接続
部、６は前記コイル及び端子２とコア１の間に介入し電
気的に絶縁する絶縁層である。図５において、７は前記
図４におけるコア１を構成する上部コアであり、８はそ
の下部コアである。９はアルミナ等の非磁性材料によっ
てできたギャップ部、１０は磁気記録媒体である。

【０００４】また、コアの形状は、図６に示すように角
を円弧状にしたいわゆるサドル（自転車部品）形状か、
ホームベース形状に近似した形態であり、トラック幅に
相当する部分を矩形とし、つなぎ合わせた形状である。
又、厚み方向には、図５に示すように一定の厚みｔ1で
あるものや、図７に示すように２層構成とし、厚みｔ2
である部分を一部有する構造のものであった。

【０００５】以上のように構成された薄膜磁気ヘッドに
ついて、以下その動作を説明する。図４及び図５におい
て、コイル層２に電流を矢印Ｂの方向に流すと、図５に
おいて磁束は矢印Ｃの方向に閉ループをなす形で伝達し
周回する。この時、磁気記録媒体１０に磁気信号が記録
されることとなる。又、再生の時は、磁気記録媒体１０
からの磁束が上部コア７及び下部コア８に流れ込み、コ
イル２に誘導起電力が発生し、その電圧を信号として取
り出していた。この様な従来のヘッドのコア構造は、記
録時におけるコアの磁気的飽和状態を避けるために取ら
れた構造であり、コアの全幅Ｗ2とトラック幅Ｗ1の比率
はＷ2／Ｗ1＝数倍〜数１０倍程度であり、磁路長ｌとＷ
2の比も１に近いものであった。

【０００６】図８（ａ），（ｂ）に従来の薄膜磁器ヘッ
ドにおけるコア内の磁区構造を示すが示す。図８
（ａ），（ｂ）からわかるようにコアの形状に曲線部が
あるため、その磁壁の始点Ｄの位置が磁区構造を決定す
る各種エネルギー（磁壁エネルギー、静磁エネルギー、
交換エネルギー、磁気異方性エネルギー等）のバラツキ
により種々の位置を取り得るため、全体として、異なる
磁区構造を有していた。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、トラック幅よりもコア全幅が数倍〜数１０
倍程度も大きな形状を有するため、磁気ヘッドとしての
インダクタンスを大きくするという問題点を有してい
た。また、磁気ヘッドの再生出力の向上を図るためコイ
ル巻数を増加させる傾向にあるが、コイル巻数を増加さ
せることにより、磁気ヘッドのインダクタンスが増加
し、その結果、ａ．ヘッドの共振周波数が低下し、高周
波駆動を阻害する。ｂ．記録再生用プリアンプ集積回路
のインピーダンス上限を越えるため使用が困難である。
という問題点を有していた。更に、コア形状に曲線部が
あるため磁気特性のバラツキが出易いという問題点があ
った。

【０００７】そこで本発明者は従来の磁気ヘッドに記録
電流をコイルに流した際の磁化ベクトルの分布状態を検
討した。図９はその磁束伝達状態を示す模式図である。
その結果、図９からわかるように、コアの中心部に磁束
が集中し、周辺コア部分の密度がそれ程高くないことが
走査型マイクロカー硬化顕微鏡（ＳＫＥＭ）による観察
でわかった。このことは、磁束の流れに対しコアの周辺
部が通路としてほとんど寄与していないと言える。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、低インダクタンスで高い再生出力を有し、かつ磁気
特性のバラツキの極めて少ない低原価で量産性に適した
薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の薄膜磁気ヘッドはコアがトラック部又はトラ
ック部の両側部の延長線上の交点を頂点として、その角
度が６０°以下で、かつ上下コアの接触部側の両隅部の
内すくなくとも１隅部が鋭角に形成された三角形からな
る構成を有している。ここで角度が６０°を越えると、
Ｗ2／Ｗ1の比が大きくなり磁気抵抗を上昇させるので好
ましくない。また、三角形の形状としてはトラック部が
６０度以下であれば二等辺三角形、又は二辺が不等辺の
三角形でもよい。

【００１０】

【作用】この構成によって、トラック幅に対し、コア幅
全体が大きくないため、コアの実質的磁気抵抗を上げる
ことなく、インダクタンスを下げることができる。又、
磁壁の端部の始点を、明確に規定することができるの
で、磁気特性のバラツキを最小限に抑えることができ
る。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。

【００１２】図１は本発明の一実施例における薄膜磁気
ヘッドのコアパターン形状を示す平面図であり、図２は
その磁区構造を示す模式図である。１１は薄膜磁気ヘッ
ドのコアパターン、１２は上下コアの接触部である。コ
アパターン１１が鋭角二等辺三角形に形成されているの
で上下コアの接触部１２を底辺側としそのコア全幅をＷ
2、トラック幅を1とすると、Ｗ2／Ｗ1≒３と従来に比べ
著しく小さく形成され、又、磁路長ｌに対するコア全幅
Ｗ2の比はＷ2／ｌ≒０．５と小さく形成されている。ま
た、図２において、コア内に曲線部がなく、トラック部
の反対側に、隅部１３が存在するため、必ず、前記隅部
１３が、磁壁の始点となりその磁区構造が、異なった形
状を持つ可能性は非常に少なくなることがわかった。

【００１３】次にコア材として透磁率がμ＝（１ＭＨz
）のものを用い、上記コアパターンを有した実施例１
及び比較例として従来例で示した図６（ｂ）に記載のサ
ドルタイプのコアパターンを各々１０個ずつ作成し、各
々にコイル巻数３０ターンで薄膜磁気ヘッドを製造し、
インダクタンスＬを周波数１ＭＨzで測定した。

【００１４】実施例１のインダクタンスＬの平均値はＬ
＝６００ｎＨであったのに対し、比較例のインダクタン
スＬの平均値はＬ＝６００ｎＨよりも大であり、結果と
して本実施例の薄膜磁気ヘッドは比較例に比べインダク
タンスが略６０％以下と低いことがわかった。又、本実
施例のコアパターンを用い従来例と同一のインダクタン
スを有する磁気ヘッドを製造する場合従来例に比べ更に
余分に１０ターン増加できることがわかった。

【００１５】以上のように本実施例によれば、コア形状
としてトラック部を頂点とし６０°以下の角度の鋭角三
角形とし記録再生機能にほとんど関与しないコア部分を
削除した構造を有することにより、実効的磁気抵抗を上
げることなくインダクタンスを下げ、インダクタンスの
上限値までコイル巻数を増加させることが可能である。
また、再生出力をコイル巻数比例率と同じ、１．３倍と
することが可能となった。又、コイル巻数が同じ従来へ
ッドに対しては、高周波特性の良い優れたヘッドとする
ことが可能となった。

【００１６】又、コア内の磁区構造が、一定の形状を有
し、バラツキが少ないため、その磁気特性のバラツキも
非常に少ないものとなった。

【００１７】（実施例２）以下、本発明の第２の実施例
について図面を参照しながら説明する。

【００１８】図３は本発明の第２実施例における薄膜磁
気ヘッドのコアパターン形状を示す平面図である。１４
は本発明の第２実施例のコアパターンである。コアパタ
ーン１４の形状は、薄膜プロセスにおいてトラック部の
角度θを１０°とした鋭角二等辺三角形に形成し、以降
の機械加工プロセスにおいて、必要なトラック幅の寸法
となるまで削除することが可能である。この場合、本発
明の第１の実施例にて示す効果以外に、任意のトラック
幅のヘッドを製造することが可能となる。従来のヘッド
では、目的とするトラック幅毎に、薄膜プロセスのフォ
トリソグラフィ工程に各フォトマスクを準備する必要が
有り、一枚毎に高価な金型を必要とし、原価上昇の原因
となっていた。しかし、本実施例によれば、図３に示す
ように加工ラインを変更することにより、基本的な設計
中心のトラック幅を中心として、大小の変化を持たせる
ことが可能である。IIの加工ラインが設計中心であり、
そのトラック幅はＷ3、IIIの場合はＷ4、Ｉの場合はＷ5
となり、Ｗ5＞Ｗ3＞Ｗ4という関係となる。そして、事
前に所定の加工ラインに合わせ、薄膜プロセスでデプス
寸法を調整しておきさえすれば簡単に大小のトラック幅
のコアを作ることができる。又逆に、このトラック幅を
測定することにより適正デプスの加工ラインを判定する
ことも可能である。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明は、コアがトラック
部又はトラック部の両側部の延長線上の交点を頂点と
し、その角度を６０°以下の三角形の形状とすることに
より、インダクタンスを下げ、また、同一インダクタン
スではコイル巻数を増加させることができ、更に安定な
磁区構造を有することから非常に高い再生出力を有し、
磁気ヘッド特性のバラツキの少ない低原価で量産性に優
れた薄膜磁気ヘッドを実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における薄膜磁気ヘッドコア
の形状を示す平面図

【図２】本発明の第１実施例における薄膜磁気ヘッドの
磁区構造を示す模式図

【図３】本発明の第２実施例における薄膜磁気ヘッドコ
アの形状を示す平面図

【図４】従来の薄膜磁気ヘッドの素子部パターン構成を
示す平面図

【図５】従来ヘッドの断面図

【図６】従来ヘッドのコアパターン平面図

【図７】従来ヘッドの断面図

【図８】（ａ）従来の薄膜磁気ヘッドの磁区構造を示す
模式図（ｂ）従来の薄膜磁気ヘッドの磁区構造を示す模式図

【図９】従来ヘッドの磁束伝達状態を示す模式図

【符号の説明】

１コア２コイル及び端子３絶縁層４端子５コイルの接触部６絶縁層７上部コア８下部コア９ギャップ部１０磁気記録媒体１１本発明の第１実施例のコアパターン１２上下コアの接触部１３隅部１４本発明の第２実施例のコアパターンＢ電流の流れＣ磁束の流れＤ磁壁の始点Ｅ磁化ベクトルＷ1 トラック幅Ｗ2 コアの全幅ｌ磁路長

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】コアがトラック部又はトラック部の両側部
の延長線上の交点を頂点として、その角度が６０°以下
で、かつ上下コア接触部側の両隅部の内少なくとも１隅
部が鋭角を有する三角形に形成されていることを特徴と
する薄膜磁気ヘッド。